TiN-Al2O3复合材料的导电性能

以微米TiN和α-Al2O3粉体为原料,采用无水乙醇为溶剂湿法球磨制备了TiN-Al2O3复合粉体,在氮气气氛中通过无压烧结得到TiN-Al2O3复合材料。研究了TiN含量对TiN-Al2O3复合材料导电性能的影响,实验结果表明:TiN-Al2O3复合材料的导电性能符合渗流理论,材料的电阻率取决于导电添加剂TiN的含量,TiN含量的增加能明显降低Al2O3复合材料的电阻率,在实验粒度配比下,其渗流阀值Vc为20.30%~22.13%。     

金红石和铝灰铝热还原氮化合成TiN-Al2O3的物相研究

以金红石和铝灰为原料,以铝灰中的金属铝为还原剂,采用铝热还原氮化法合成TiN-Al2O3复合粉体,研究了合成温度(600～1 400℃)和铝灰配入量(比理论量少20%、理论量、比理论量多20%、比理论量多50%)对合成产物的物相组成和显微结构的影响,并分析了反应机制。结果表明:1)以铝灰和金红石为原料,以铝灰中的金属铝为还原剂,通过铝热还原氮化法可制得TiN-Al2O3复合粉体,其主要物相为TiN、α-Al2O3以及少量倍长石和MgAl2O4。2)提高合成温度或增加铝灰配入量均有利于铝热还原氮化反应的进行。3)合成产物中α-Al2O3呈板片状和柱状;TiN主要呈粒状,粒径为亚微米级,能在TiN-Al2O3复相材料中起补强增韧的作用。     

纳米TiN-Al_2O_3基复相陶瓷的电学及力学性能

以纳米Al2O3和TiN为原料,以SiO2为助烧剂,热压烧结后获得TiN-Al2O3复相陶瓷。TiN-Al2O3复相陶瓷具有较优异的力学性能:三点弯曲强度最高达到565.8MPa,断裂韧性在4～6MPa·m1/2之间。复相陶瓷中立方TiN均匀地分布在Al2O3基体中,TiN颗粒主要分布在Al2O3晶界处。当TiN颗粒的体积含量为5%时,TiN-Al2O3复相陶瓷的电阻率在1012～104Ω·cm范围内,其加载电压可达0.75kV/mm。     

氩气压力对自蔓延高温合成ZrB_2-Al_2O_3复合粉体的影响

用Zr O2,Al,B2O3微粉为原料,在0.1,0.5,1.0,1.5,2.0 MPa的氩气压力下,通过自蔓延高温方法合成Zr B2-Al2O3复合粉体。研究了氩气压力对燃烧参数(燃烧前后试样的质量变化△m、轴向高度变化△h、实际燃烧温度Tc)的影响。通过X射线衍射和扫描电镜等分析测试手段,Zr B2-Al2O3复合粉体的相组成及微观结构分别用XRD和SEM进行表征。结果表明:氩气压力为1.5 MPa时,燃烧反应前后试样的质量变化△m和轴向高度变化△h最小,实际燃烧温度最高;燃烧产物中只有Zr B2和Al2O3;Zr B2在Al2O3基中的分散最均匀。     

TiN含量对TiN-Al2O3复合材料力学性能及导电性能的影响

以纯度(质量分数)均为99%的微米级TiN和α-Al2O3粉体为原料,采用湿法球磨混合5h制备了TiN体积分数分别为0、10%、20%、30%和40%的TiN-Al2O3复合粉体。将复合粉体压制成型,在200℃干燥12h,通过热压炉在pN2=-0.098MPa条件下于1800℃保温3h烧结得到TiN-Al2O3复合材料,并研究了微米级TiN含量对TiN-Al2O3材料力学性能和导电性能的影响。结果表明:随着TiN含量的增加,复合材料的烧结性能和力学性能不断提高,电阻率不断下降。TiN含量为40%(体积分数)时,材料的抗弯强度498MPa,断裂韧性4.285MPa·m1/2,电阻率1.34×10-3Ω·cm;材料的导电性能符合渗流理论,其渗流阈值Vc=17.24%,这与试验结果一致。而显微结构分析表明:TiN颗粒主要分布在Al2O3晶界处,晶粒细小,它们相互交织在一起形成网络,起到了抑制Al2O3晶粒长大和增韧补强作用,提高了材料的力学性能。     

淀粉燃料对多孔Al_2O_3-ZrO_2(Y_2O_3)陶瓷性能的影响

为了提高多孔Al2O3-ZrO2(Y2O3)陶瓷的强度,以尿素和淀粉为燃料,用低温燃烧法合成活性较高的Al2O3-ZrO2(Y2O3)复合粉体,并用此粉体制备了多孔Al2O3-Zr O2(Y2O3)陶瓷,研究燃烧前驱体中淀粉的外加量(质量分数分别为0、15%、25%、35%、45%、55%)对多孔陶瓷显气孔率、抗折强度和显微结构的影响。结果表明:与尿素为燃料相比,以尿素和淀粉为燃料能提高复合粉体的烧结活性,有效改善多孔陶瓷的显微结构,提高多孔陶瓷的抗折强度。     

Al-TiO2-C体系热力学分析及Al2O3-TiC复相陶瓷的燃烧合成

对Al-TiO2-C燃烧合成体系进行了热力学计算,并利用Al-O-N、Ti-O-N、C-O-N三个体系的叠加优势区相图分析了该燃烧合成体系的平衡产物相.结果表明,Al-TiO2-C燃烧合成体系的绝热燃烧温度为2398 K,燃烧合成平衡相为Al2O3和TiC.XRD检测结果与热力学分析结果相吻合,说明该燃烧合成反应进行得较为彻底,证实热力学分析结果可信.原位生成的Al2O3和TiC两相分布较均匀,燃烧合成产物疏松多孔,易于通过球磨方式达到破碎、磨细的目的.     

葡萄糖为碳源合成AlN-Al2O3复合粉末及其反应机理

以葡萄糖(C6H12O6·H2O)和氢氧化铝(Al(OH)3)为起始原料,利用碳热还原法在氮气(N2)气氛下合成AlN-Al2O3复合粉末.研究了反应温度对AlN-Al2O3复合粉末的物相组成和显微形貌的影响,并探讨了AlN-Al2O3复合粉末的合成反应机理.采用X-射线衍射仪(XRD)、激光粒度分析仪(LPSA)、扫描电镜(SEM)等手段对产物进行表征.结果表明:AlN-Al2O3复合粉末适宜的合成条件为在1500℃保温2h.在1500℃下合成的AlN-Al2O3复合粉末主要有少量的片状颗粒和大量的近似球状颗粒所构成,大部分粒径在100～500nm之间的颗粒发生聚集或堆积形成0.5～1.5μm的大颗粒.在碳热还原反应过程中,Al(OH)3原料分解生成的Al2O3首先生成金属铝蒸汽和Al2O气体氧化物,然后进一步氮化生成AlN.     

Al2O3含量对燃烧合成铝酸钙粉体物相组成的影响

本文以CaO、Al和Al2O3为原料,在氧气气氛下,采用燃烧合成法(CS)制备铝酸钙粉体,计算了CaO-Al-Al2O3-O2体系的绝热温度,结合物质自由能函数的相关理论、X衍射法(XRD),研究了Al2O3含量对燃烧合成铝酸钙粉体物相组成的影响.热力学计算及XRD物相分析结果表明:体系绝热温度随Al2O3含量的增多而降低,但均大于1800 K,说明体系反应可自持;当Al2O3/(Al2O3+ CaO) (mole)分别为0.3,0.47和0.55时,物相组成分别为C3A和C12A7,C12A7和CA,CA和CA2;热力学数据显示C12A7-C3A、C12A7-CA和CA-CA2之间物相可实现转化,但由于燃烧合成反应速度过快及不可控性导致物相之间尚未完成转化,致使燃烧合成铝酸钙的物相生成量与理论量有较大差异.     

反应等离子喷涂TiN-Al3Ti-Al复相陶瓷涂层的研究

采用反应等离子喷涂法制备了TiN-Al3Ti-Al复相陶瓷涂层,并通过XRD、SEM对复相涂层进行了相分析、表面行貌分析。结果表明涂层主要由TiN、Al3Ti、Al等三相组成;涂层的结构为富硬质相和富软质相堆叠在一起的层状组织;显微压痕和断口表明复合涂层的韧性较Al2O3涂层有着明显提高。     

TiN/Al_2O_3 Composite Material Synthesized by Aluminothermic Reduction Process in Coke Bed

TiN/Al_2O_3 composite material was prepared by aluminothermic reduction of TiO2 in coke bed. The phase composition, lattice parameter and microstructure of products treated at 1 300 ℃, 1 400 ℃, 1 500 ℃ for 3 h respectively were analyzed by XRD, SEM and TEM. The results showed that TiN/Al_2O_3 composite material can be prepared in coke bed via aluminothermic reduction method. However, the treatment temperatures affect the evolution of aluminothermic reaction and morphology of the materials obviously. The con...     

TiN改性Al2O3纳米复相陶瓷的研究进展

Al2O3陶瓷具有高硬度、耐高温、耐腐蚀和耐磨损等优点．是应用最广泛的陶瓷之一．但脆性大．难以加工．严重限制了它的应用范围。主要介绍了TiN改性Al2O3纳米陶瓷的研究进展．与SiC、ZrO2改性Al2O3纳米陶瓷相比,TiN—Al2O3纳米复相陶瓷不仅力学性能优异,而且具有导电能力,可用于电火花加工．扩大了Al2O3陶瓷的应用范围。最后对Al2O3纳米复相陶瓷的发展前景作了展望。     

预烧温度对LaAlO3和SrTiO3晶相结构及介电性能的影响

以La2O3和Al2O3、SrCO3和TiO2为原材料,用常规的固相法制备了LaAlO3及SrTiO3粉体,研究了预烧温度对LaAlO3及SrTiO3粉体主晶相形成的影响。XRD衍射实验结果表明:La2O3和Al2O3可以在预烧温度1250℃保温时间10h得到单相的LaAlO3晶体;SrCO3和TiO2在预烧温度1150℃保温时间4h可以得到单相的SrTiO3晶体。另外,LaAlO3与SrTiO3组分与性能的关系研究证明,当其摩尔比为0.5∶0.5时,得到了介电常数为38,介质损耗为1.48×10-4,温度系数为-20.5×10-6/℃的介质材料。     

贵金属催化燃烧催化剂的研究

VOCs大多具有毒性,并伴有刺激性的恶臭,直接排放会威胁人类健康,并对环境造成严重污染。目前,催化燃烧技术是工艺较为成熟,同时也是应用较为广泛的VOCs的净化方法。实际过程使用的催化燃烧催化剂多为具有规整结构的蜂窝状催化剂,活性组分通常为Pt、Pd、Ru等贵金属。从整体式催化剂的角度出发,制备了Al_2O_3和TiO_2两种涂层的整体式催化剂用于催化燃烧消除苯的实验,未添加铈锆粉时的活性顺序:Pt/Al_2O_3/堇青石Pt/TiO_2/堇青石;添加铈锆粉后的活性顺序:Pt/CZ-Al_2O_3/堇青石Pt/CZ-TiO_2/堇青石,同时铈锆粉的添加还可以提高催化剂的热稳定性。     

Fe2O3-Al纳米铝热剂与超细RDX复合物的制备与性能

采用溶胶-凝胶方法,制备出了纳米铝热剂nano-Fe2O3-Al,并获得了其与超细RDX的复合含能材料nanoFe2O3-Al/SFRDX。采用BET法、SEM、XRD综合表征了nano-Fe2O3-Al的结构,采用TG/DSC联用技术测试了nano-Fe2O3-Al的热性能,结果表明气凝胶铝热剂的反应温度更低;nano-Fe2O3-Al的静电火花感度测试结果表明纳米铝热剂对静电十分敏感。对nano-Fe2O3-Al/SFRDX在无约束条件和密闭条件下的燃烧行为进行了研究,高速相机照片法发现在无约束条件下,nanoFe2O3-Al燃烧高达300 m/s,且nano-Fe2O3-Al/SFRDX具有在无约束条件下由燃烧转为爆轰的趋势。     

Al2O3＋TiC陶瓷中Al2O3与TiC化学反应抑制的研究

本文通过Ｙ－盐溶液的形式加入到Ａｌ２Ｏ３粉料中,制备了Ｙ２Ｏ３表面固溶的Ａｌ２Ｏ３粉料,对其阻止Ａｌ２Ｏ３与ＴｉＣ之间的化学反应进行了研究。研究结果表明：采用Ｙ－盐溶液加入Ｙ２Ｏ３,Ｙ原子能均匀的分散在Ａｌ２Ｏ３的表面,高温时Ｙ２Ｏ３在Ａｌ２Ｏ３表面形成固溶体层,少量的Ｙ２Ｏ３加入量（０．３５ｗｔ％）,就能有效的阻止Ａｌ２Ｏ３与ＴｉＣ之间的化学反应。     

利用多晶硅切割废料燃烧合成SiC基复相材料

利用多晶硅切割废料,采用燃烧合成的方法成功制备了SiC/Si2N2O及SiC/SiAlON复相粉体材料,并以该粉体为辐射基料制备出高温红外发射涂料。研究了原料配比对产物物相组成和微观形貌的影响,讨论了掺入C粉和Al粉的燃烧反应机理。实验结果表明,当反应剂中SiC∶Si∶C=68∶56∶0(质量比)时,合成产物中的Si2N2O含量最大;当反应剂中SiC∶Si∶C∶Al=68∶53∶24∶21时,合成产物中的SiAlON含量最高,配制成的高温红外涂料的红外发射率数值最高,在2.5～23.5μm波段范围内达到了0.92。     

超支化液晶/Al_2O_3/环氧树脂复合材料电性能研究

采用机械共混及模压成型工艺将Al2O3粉体,含H20哑铃状液晶化合物(HLCP)与环氧树脂(E-51)共混制备了HLCP/EP/Al2O3复合材料。研究了Al2O3含量对材料热稳定性、导电性能、导热性能及热膨胀的影响。结果表明:材料的导热系数、介电常数及热稳定性随Al2O3含量的增加而增大,当Al2O3粉体质量分数达到70%时,材料导热系数是纯环氧树脂的1.7倍;介电损耗、线膨胀系数随Al2O3含量的增加而减小,当Al2O3粉体质量分数为60%时,介电常数为3.71。同时,由于HLCP网格的存在,降低了材料的内耗,提高了复合材料的玻璃化转变温度,增强了电性能。